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    金屬波紋管膨脹節(壓力)穩定性分析

    作者:河北華潔 發布日期:2017-11-22 GMT 09:11:45 點擊:
    壓力穩定性是金屬波紋管膨脹節主要的性能指標之一,它是指金屬波紋管膨脹節在壓力載荷或壓力,位移載荷同時作用下,突然間發生屈曲,波紋管失效.

      壓力穩定性是金屬波紋管膨脹節主要的性能指標之一,它是指金屬波紋管膨脹節在壓力載荷或壓力、位移載荷同時作用下,突然間發生屈曲,波紋管失效。應用有限元法進行波紋管穩定性分析對于工程應用非常重要。
      金屬波紋管膨脹節的失穩是個瞬態現象,在失穩前產生的是小位移、小應變,而失穩后則產生了大位移、大應變。一般用有限元法處理該類穩定性問題的方法大致有兩種:一種是按特征值問題來求解失穩形態;另一種是通過追蹤失穩路徑,獲取失穩前后結構變化、應力和載荷分布情況,以此來判斷失穩現象的分析方法。
      對于金屬波紋管膨脹節的柱失穩,類似于壓桿穩定現象,中心軸發生偏移。在構建有限元模型時可以建立二分之一實體模型,按照實際工況,波紋管左端固支,右端約束軸向位移,內腔比例施加內壓,對稱面施加對稱約束。
      當內壓施加到7.2MPa時,波紋管中心軸幾乎沒有發生位移,尚未發生柱失穩;在內壓施加到7.3MPa,波紋管開始有失穩趨勢,當內壓施加到8MPa時,波紋管發生明顯屈曲。因此,可以認為此時金屬波紋管膨脹節產生柱失穩現象。
      金屬波紋管膨脹節作為一個彈性、承壓零件,它的主要失效性形式為疲勞破壞。波紋管的使用壽命在10萬次以內的,用初始裂紋法進行疲勞壽命分析;波紋管的使用壽命在10萬次以上的,用全壽命分析法進行疲勞壽命分析。影響金屬波紋管膨脹節疲勞壽命的因素很多,其中   主要的因素有波紋管的幾何參數、成形時壁厚減薄、加工硬化、熱處理狀態、材料循環特性、工作條件等。
      應用有限元法分析金屬波紋管膨脹節疲勞壽命的一般步驟是先用結構分析軟件進行應力分析,然后將應力分析的結構讀入疲勞分析軟件中進行疲勞壽命分析。

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